과학 119

이오, 지구 전체 발전소 6배 에너지의 화산

태양계 5번째 행성인 목성에 딸린 위성에서 엄청난 규모의 화산 폭발이 관측됐다. 폭발력이 지구에 있는 전체 발전소에서 나오는 에너지의 무려 6배로 측정됐다. 지난달 말 미국 항공우주국(NASA)은 목성 위성 ‘이오’에서 강력한 화산 폭발을 확인했다고 밝혔다. 이오는 지름이 3642㎞로, 달(3474㎞)보다 약간 큰 천체다. NASA는 지난해 10월 무인 탐사선 ‘주노’를 통해 이오 표면 사진을 찍었다. 그런데 사진 판독 과정에서 이상한 현상이 확인됐다. 10월22일까지는 별일 없던 이오 표면에서 돌연 10월27일 길게 뻗은 검은 연기 같은 모습이 관찰됐다. 일주일도 안 되는 사이 이오에 심상치 않은 변화가 생긴 것이다. 연기의 정체를 파악하기로 한 NASA는 같은 해 주노에 “12월27일 적외선(열) 감..

과학/지구과학 2025.02.10

양자 어닐러, Annealer, 우주의 종말

과학자들이 양자컴퓨팅 기술로 우주의 종말을 예측하는 물리학 이론을 시뮬레이션하는 데 성공했다.즐라트코 파픽 영국 리즈대 물리천문학부 교수와 자카 보뎁 독일 율리히 물리학연구소 연구원 공동 연구팀은 양자컴퓨팅 원리를 활용해 우주의 궁극적인 변화를 예측하는 시뮬레이션을 수행하고 연구 결과를 국제학술지 '네이처 피직스'에 공개했다.현대물리학의 핵심 이론 중 하나인 양자장 이론에 따르면 우주는 빅뱅 이후 냉각돼 '가짜 진공(False vacuum)' 상태에 있다. 진공은 에너지 수준이 국소적으로 최솟값을 갖는 상태를 말한다. 가짜 진공은 에너지 수준이 더 낮은 상태인 '진짜 진공(True vacuum)'으로 붕괴될 수 있다.홍성욱 한국천문연구원 책임연구원은 "우주가 가짜 진공 상태에 있다면 언젠가 진짜 진공으로..

과학 2025.02.10

미국 항공우주국, NASA, 핵 열추진, NTP

미국 항공우주국(NASA)과 방산기업 제너럴 아토믹스가 핵 열추진(NTP) 로켓 개발의 중요한 이정표를 달성했다고 우주과학매체 스페이스닷컴이 보도했다. 제너럴 아토믹스는 최근 미국 앨라배마에 있는 NASA 마샬 우주비행센터에서 새로운 NTP 원자로 연료를 테스트해 이 연료가 우주의 극한 조건에서 잘 작동한다는 사실을 확인했다.   스콧 포니 제너럴아토믹스 사장은 “우리는 연료가 이러한 작동 조건에서 살아남을 수 있음을 입증하는 긍정적인 테스트 결과에 매우 고무되어 있다”며, “달과 심우주 임무를 위한 안전하고 신뢰할 수 있는 핵 열추진의 잠재력을 실현하는 데 한 걸음 더 다가서게 되었다”고 성명을 통해 밝혔다. 연료 테스트를 위해 제너럴 아토믹스는 샘플을 채취, 뜨거운 수소를 사용해 온도를 섭씨 2천32..

과학/물리학 2025.02.10

KSTAR 해외 연구진 주목, KSTAR Overseas Researchers Attention

세계적인 우리 초전도핵융합연구장치 KSTAR가 해외 연구진으로부터 주목받고 있다. 한발 앞선 업그레이드, 우수한 성능에 힘입어 해외 실험 신청이 크게 늘었다. 한국핵융합에너지연구원(원장 오영국)에 따르면 오는 3월까지 진행되는 KSTAR 실험 캠페인에서 해외 제안으로 진행 중인 실험은 전체 87개 중 절반에 가까운 41개(약 47%)다. 이전보다 크게 늘었다. 마지막으로 외부 실험 제안을 받은 2022년에는 58개 실험 중 해외 건이 15개로 26%였다. 올해 수로는 3배 이상, 비율로는 2배 가까이 증가했다. 먼저 2023년 외부 실험 제안을 받지 않은 것이 적잖은 이유로 작용했다. 핵융합연은 2022년 장치 중심 '토카막' 진공용기 내부 '디버터(진공용기 위·아래 표면에서 플라즈마를 받아내는 부분)'..

과학 2025.02.10

암흑물질 탐색, dark matter search

암흑물질 탐색을 위한 새로운 시도가 성공적인 첫걸음을 뗐다. 기초과학연구원은 지하실험 연구단이 이끄는 국내 공동연구진이 세계 최초로 상용 원자로를 활용해 가벼운 암흑물질을 직접 탐색하는 네온(NEON) 실험을 구현했다고 밝혔다. 이번 실험을 통해 기존 가속기 실험이나 천문학적 관측으로 접근하기 어려웠던 초경량 암흑물질을 탐색할 새로운 가능성을 열었다. 암흑물질은 우주의 질량·에너지 구성에서 약 27%를 차지하며, 천문학적 관측으로 그 존재가 강력히 제시됐다. 그러나 지금까지 암흑물질의 성질이나 상호작용을 직접적으로 관찰한 사례는 없다. 기존 암흑물질 탐색 연구는 약하게 상호작용하는 무거운 입자, 윔프(WIMP)를 중심으로 이뤄졌지만, 그 실험적 증거가 부족한 상황에서 가벼운 암흑물질과 암흑광자 같은 대안..

과학/물리학 2025.02.06

달 착륙, landing on the moon

달 착륙이 어렵다는 것은 여러 가지 복잡한 요소들이 작용하기 때문입니다.1.중력: 달의 중력은 지구의 중력의 약 1/6 정도로, 이는 착륙 시스템이 다르게 설계되어야 한다는 것을 의미합니다. 너무 빠르게 착륙하면 충돌 사고가 날 수 있고, 너무 느리게 착륙하면 제대로 착륙할 수 없습니다. 2.표면 지형: 달의 표면은 울퉁불퉁하고 바위가 많은 지역이 있습니다. 착륙 시 안전하게 착륙할 평탄한 지형을 찾는 것이 중요합니다. 3.통신 지연: 달과 지구 사이의 거리 때문에 실시간 통신이 어렵습니다. 명령을 보내고 받아들이는 데 몇 초의 지연이 발생합니다. 이는 착륙 과정에서 즉각적인 대응이 어려움을 초래합니다. 4.연료와 에너지: 착륙 시스템은 정확한 양의 연료와 에너지를 필요로 합니다. 너무 많은 연료를 사용..

과학/물리학 2025.02.04

가려운 피부 긁어야 할까 말까, Should I scratch my itchy skin or not

가벼운 발진에 가려움을 느껴 피부를 긁어본 적이 모두 있을 것이다. 이는 일종의 쾌감을 가져다 준다. 피부를 긁어 가려움증을 해소할 수 있어서다. 과학자들이 피부를 긁는 행위가 향균 작용을 촉진한다는 연구결과를 내놨다. 진화인류학적으로 가려움에 피부를 긁는 것이 이점으로 작용해 계속 이런 행위가 이어져왔다는 것이다.  대니얼 카플란 미국 피츠버그대 피부과 및 면역학과 교수 연구팀은 이 같은 연구결과를 국제학술지 ‘사이언스’에 게재했다. 일반적으로 발진이 일어난 피부를 긁으면 염증을 악화시키지만 동시에 박테리아 감염에 대한 면역 방어력을 높일 수 있다는 연구결과다. 알레르기성 접촉 피부염은 알레르기 물질이나 피부 자극 물질에 의해 발생한다. 가려움증과 붓기가 있는 발진이 주 증상이다. 피부염을 앓는 환자들..

과학/생명과학 2025.02.02

협력 비율의 특징

찰스 다윈은 이타적 행동, 상호 협력, 그리고 성 선택은 자연 선택, 적자생존 등의 개념만으로는 설명이 쉽지 않아 한동안 골머리를 앓았습니다. 이후 윌리엄 해밀턴이라는 진화생물학자가 ‘근연도’라는 개념을 바탕으로 한 해밀턴 법칙을 제시하면서 이타성을 깔끔하게 설명했습니다. 이후 상호 협력은 진화론적 게임이론으로 충분히 설명할 수 있다는 것을 많은 수학자가 밝혀냈습니다. 그런데 캐나다 브리티시컬럼비아대(UBC) 수학과, 동물학과, 헝가리 부다페스트 기술물리·재료과학 연구소, 진화연구소 공동 연구팀은 두 집단에서 협력 행위는 계속 증가하지 않고 일정 비율로 유지된다는 사실을 수학적으로 확인했다고 밝혔습니다.  협력은 비용이 낮거나 이익이 클 때 나타납니다. 협력을 하는 데 비용이 너무 많이 들면 협력할 이유..

과학 2025.01.31

결정적 순간 긴장, Tension at the critical moment

중요한 경기를 앞둔 운동선수들은 ‘긴장’을 하기 마련입니다. 긴장은 누구나 하지만 과도한 긴장은 평소보다 저조한 성적으로 이어집니다. 프로야구 정규시즌 내내 잘하다가 한국시리즈에서 맥을 못 추는 선수, 평소 너무 잘하는 선수였는데 결정적인 순간 기회를 놓치는 축구 선수, 종료 직전, 성패를 가르는 자유투를 놓치는 농구 선수 등 이러한 일은 자주 볼 수 있습니다. 미국 카네기멜런대의 신경과학자 스티븐 체이슨 교수는 보상과 수행능력이 미치는 영향에 대한 실험을 기획합니다. 어떠한 임무를 진행하는 상황에서 ‘보상 압박’이 가해졌을 때 뇌에 어떤 변화가 일어나는지를 살펴보는 것입니다. 이를 위해 연구진은 ‘히말라야 원숭이(Resus Macaquw)’를 훈련시킵니다. 훈련 내용은 간단합니다. 원숭이는 컴퓨터 화면..

과학/생명과학 2025.01.31

마그누스 효과, Magnus effect

시계 방향으로 회전하는 공이 오른쪽으로 날아가는 경우를 생각해보자. 이때 운동하는 공과 공기의 충돌에 의해 공의 이동 방향의 반대 방향, 즉 왼쪽으로 주변 공기의 흐름이 생기게 된다. 또한 공이 회전하기 때문에 공의 표면에 아주 가까이 있는 공기는 공과 같은 시계 방향으로 움직이게 된다. 그렇게 되면 공의 위쪽에서는 공에 가까운 공기와 주변의 기류가 서로 반대 방향으로 이동한다. 따라서 위쪽의 공기는 상대적으로 느린 속도를 갖게 된다. 반대로 공의 아래쪽에서는 공에 가까운 공기와 주변의 기류가 서로 같은 방향으로 이동하기 때문에 상대적으로 빠른 속도를 갖게 된다. 베르누이의 법칙에 의하면 유체(액체 또는 기체)에서 물체의 속도가 증가하면 그 물체가 유체로부터 받는 압력은 감소하고, 반대로 물체의 속도가 ..

과학/물리학 2025.01.29